• 제목/요약/키워드: 연소시험

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SO2 가스 환경 하에서 9Cr 템퍼드-마르텐사이트강의 부식 및 기계적 특성 (Corrosion and Mechanical characteristics for 9Cr-1MoVNb Steel under SO2 gas environment)

  • 정광후;김성종
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.109-109
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    • 2018
  • Cr-Mo 합금강은 고온 환경 하에서 높은 크리이프 강도와 우수한 내식성 때문에 발전설비, 석유 화학, 그리고 해양산업과 같은 여러 산업분야에서 널리 사용되고 있다. 특히, Cr-Mo 강의 내식성은 합금 내 Cr 함량에 크게 의존한다. 이는 고온에서 Cr과 O가 화학적 반응을 일으킴에 따라 보호성의 Cr 산화스케일을 형성하기 때문이다. 그러나 화석연료를 사용하는 발전설비의 경우, $SO_2$가 포함된 강한 부식성의 연소 가스가 배출되며, 이에 노출된 금속의 표면에서는 산화와 황화가 동시에 발생한다. 황화스케일은 산화스케일에 비해 매우 빠르게 성장하며, 그 특성이 매우 취약하기 때문에 황화 환경에서 금속의 내식성 및 기계적 물성치는 보다 크게 저하된다. 따라서 본 연구에서는 화력 발전소의 증기발생용 튜브 재료인 9Cr-1MoVNb 강을 선정하였으며, $SO_2$ 가스 환경 하에서의 부식 및 기계적 물성치 저하 특성을 평가하고자 하였다. 본 연구에서 사용된 9Cr-1MoVNb강의 화학 성분 조성은 0.1 C, 0.38 Si, 0.46 Mn, 0.25 Ni, 8.38 Cr, 0.93 Mo, 0.18 V, 0.09 Nb, 그리고 나머지는 Fe이다. 부식시험은 가공된 미소시험편과 인장시험편을 전기열처리로에 장입한 후, $650^{\circ}C$에서 $N_2+O_2+O_2+SO_2$ 조성의 가스를 분당 50 CC로 흘려주었다. 제작된 시험편에 대한 부식거동은 무게 증가량, optical microscope, scanning electron microsope, 그리고 energy dispersive x-ray spectrum을 통해 평가하였다. 그리고 기계적 물성치 평가를 위한 인장시험은 분당 2mm 변위제어를 통해 실시하였다. 그 결과, 9Cr-1MoVNb 강은 $SO_2$ 가스 환경 하에서 비 보호적인 Fe-풍부상의 산화 스케일층이 두껍게 형성됨에 따라 열악한 내식성을 나타냈다. 그에 따라 기계적 물성치는 저하되는 경향을 나타내었다.

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고체모터 가동노즐 추력벡터제어용 구동장치시스템의 제어특성 연구 (A Study on the Control Characteristics of Thrust Vector Control Actuation System for Movable Nozzle of Solid Motor)

  • 민병주;이희중;박문수;최형돈
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.85-92
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    • 2005
  • 가동노즐의 회전운동을 가능케 하는 플렉스실 베어링은 고정되어 있지 않은 회전중심과 고체모터의 연소압력에 의한 압축운동 등과 같은 고유의 비선형 운동특성을 갖는다. 이를 극복하고 발사체의 정확한 자세제어를 수행하기 위해서 플렉스실 베어링 장착 가동노즐의 추력벡터제어용 구동장치시스템은 보상제어회로 구성을 위한 별도의 가동노즐 위치정보 궤환 센서인 카운터 포텐시오미터를 필요로 한다. 이를 반영한 고체모터 가동노즐 추력벡터제어용 구동장치시스템 시제품 및 시험평가장치, 보상제어회로에 대한 설계 및 제작, 시험이 수행되었다. 연계통합시험 결과를 바탕으로 플렉스실 베어링을 장착한 가동노즐의 고유특성과 이의 추력벡터제어에 사용되는 구동장치시스템의 제어특성을 분석하였으며 그 결과를 본 논문에 요약하였다.

흑연 씰의 비마모율 예측에 관한 수학적 모델 개발 (Development of Mathematical Model to Predict Specific Wear Rates of Graphite Seal)

  • 김연욱;김재훈;박성한;이환규;김범근;이성범;곽재수
    • 한국추진공학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.67-73
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    • 2014
  • 고온고압의 밸브에서 연소가스의 유입을 방지하는 흑연 씰은 밸브 축의 구동으로 인한 마찰 및 마모에 노출된다. 흑연 씰의 마모로 인해 고온 가스 제어가 불가능해지기 때문에 씰의 마모 특성을 예측하는 것은 매우 중요하다. 본 논문은 비마모율을 마모 특성에 대한 척도로 설정하고 접촉하중, 미끄럼 속도, 온도 등을 변수로 하여 흑연의 왕복동 마모 시험을 수행하였다. 반응표면분석법에 근거하여 실험계획을 정립하고 시험 결과에 대하여 분산분석법을 통하여 유효한 수학적 모델을 제시하였다. 또한, 마모된 표면의 SEM 분석을 통해 특정 조건에서의 마모 메커니즘을 분석하고 비교하였다.

한국형 2.75 인치 로켓 추진기관 개발 (Development of the Korean 2.75 inch Rocket Propulsion System)

  • 강기하;이용범;염용일;방기복;양영준
    • 한국추진공학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.70-77
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    • 2014
  • 본 논문은 한국형 2.75 인치 로켓 추진기관의 독자 모델 개발에 관하여 기술하였다. 개발된 한국형 2.75 인치 로켓 추진기관은 추진제 그레인의 형상변경을 통하여 화염안정성을 증대시켰으며, 점화장치에 EMI 필터를 장착하여 우발점화 방지기능을 추가하였다. 그리고 노즐 형상 변경 및 날개 수 증가를 통하여 비행안정성의 향상을 가질 수 있었다. 지상연소시험 및 온도충격시험을 통해 추진제의 성능을 검증하였으며, 약 210 발의 비행시험을 통해 기 배치된 추진기관과 비행성능이 동일함을 입증하였다. 성능개량과 더불어 한국형 독자모델 개발로 인한 지적재산권 문제 극복에 기여할 수 있는 근간을 마련했다는데 그 의의가 있다.

UL 268 시험화원에 따른 CO센서의 화재감지센서로서의 적용성에 관한 연구 (A Study on the Adaptability of the CO Sensor as A Fire Detection Sensor According to the Test Fire Source of UL 268)

  • 이춘하;성완기;이종화;김형권;지승욱;김시국
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제28권2호
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    • pp.54-63
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    • 2014
  • 본 논문은 CO센서의 화재에 대한 감지특성을 분석 후 화재감지기로서의 적용성 판단을 하기 위한 논문이다. CO센서의 화재감지기로의 적용성을 판단하기 위해 UL 268에서 규정하고 있는 화재시험실과 유사한 규모의 화재실험장을 설계 제작하고, UL 268에서 제시된 화재시험기준에 준한 실화재실험을 실시하여 화원 종류에 따른 CO센서와 광전식연기감지기의 다양한 화원의 화재에서 발생하는 일산화탄소와 연기에 대한 감지특성을 측정하여 비교 분석하였다. 실험결과 종이화원 및 목재화원과 같이 불완전연소로 진행되는 초기화재에서 CO센서가 광전식연기감지기보다 약 2~3배 빠른 감지특성이 나타났다. 특히, 목재훈소화재에서 CO센서의 감지특성이 매우 우수한 것으로 나타났다.

제어밸브를 이용한 액체로켓엔진 모사시스뎀 특성 (Characteristics of Liquid Rocket Engine Simulation System Using Control Valve)

  • 이중엽;정태규;한상엽;김영목
    • 한국추진공학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.74-84
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    • 2005
  • 본 논문에서는 AMESim(상용 소프트웨어)을 이용, 개방형 터보펌프식 엔진시스템을 모델로 하여 산업용 제어밸브를 적용한 시스템의 특성을 미리 확인하였다. 그 결과물을 토대로 하여 앞으로 발사체 제어밸브 개발할 계획이며, 밸브와 연계된 제어 및 밸브시험을 위한 설비 특성을 예측해 보았다. 시스템시험을 위해 장착할 각 산업용 제어밸브의 PID 값을 찾고자 하였으며, PI 및 PID 제어 방식을 이용하여 제어밸브의 과도 및 정상상태의 유동특성을 비교분석하였다. 제어밸브를 이용하여 추력제어 및 TDS 구현을 목적으로 하는 밸브설계와 시스템의 종합 모사시험을 위한 설비의 설계 조건을 또한 제시하였다.

75톤급 추진기관 시험설비 화염유도로 냉각해석에 관한 수치적 연구 (A Computational Study on Cooling Analysis of the Flame Deflector for the 75 tonf Class Propulsion Test Facility)

  • 문성목;조남경;김성룡;전성복;이경훈;김동환
    • 한국추진공학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.55-64
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    • 2015
  • 본 연구에서는 75톤급 추진기관 시험설비 화염유도로 설계안에 대한 열적 안전성 및 연소가스의 안전한 배출을 평가하기 위하여 3차원 화염냉각해석을 수행하였다. 화염과 냉각수 간의 열전달 및 상변화 과정을 모사하기 위하여 Mixture 다상모델을 적용하였으며, 단일 화학종 비반응 플룸모델을 이용한 화염냉각해석을 수행하였다. 본 해석결과를 통하여 냉각수 유량에 따른 화염유도로 벽면에서의 최고 온도값을 예측하였으며, 또한 콘크리트 내화온도에 해당하는 최소 냉각수 유량을 도출하였다.

인계 난연화합물 및 코팅 바인더 수지에 부착된 phosphonate group에 따른 난연효과 (Flame-retarding effects depending on the number of phosphonate groups attached to phosphorus flame-retarding compounds and coating binder resins)

  • 박효남;김혜림;최성호
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제38권6호
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    • pp.1678-1686
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    • 2021
  • 본 연구에서는 가교제인 붕산과 아크릴 수지 바인더에 삼인산(3 인산), 피트산(6 인산) 또는 폴리인산암모늄(10 인산)을 혼합하여 인계 난연 코팅액을 제조하였다. 제조된 인계 난연 코팅액을 부직포에 각각 코팅하여 높은 난연 효과를 얻었다. 이렇게 제조된 난연성 부직포를 연기밀도기준시험(ASTM E662), 산소한계지수기준시험(ISO E622), 수직연소기준시험(UL 94)을 이용하여 평가하였다. 그들의 난연 효과는 phosphate 그룹의 수에 의해 영향을 받았으며, 천연 또는 합성 바인더 수지에 관계없이 그 효과는 ammonium polyphosphate > phytic acid > triphosphate의 순서로 나타났다. 천연 탄화수소 화합물도 바인더 수지의 난연성을 결정하기 위해 조사되었다. 그 결과 천연 탄화수소 바인더 수지가 난연성 부직포 제조에 사용될 수 있음을 보여주었다.

커피찌꺼기를 혼합한 시멘트 모르타르의 수화반응 및 강도 특성 (Hydration Reaction and Strength Characteristics of Cement Mortar Mixed with Spent Coffee Ground)

  • 최윤석;임귀환;서정일;김성배;박병선
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제10권1호
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    • pp.15-22
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    • 2022
  • 이 연구에서는 매년 대량으로 발생하는 커피찌꺼기를 건설소재로 재활용하기 위해 커피찌꺼기와 커피찌꺼기 애시를 혼입한 시멘트 모르타르의 수화반응성을 검토하고 강도 특성을 조사하였다. 연구 결과, 커피찌꺼기의 소성온도가 높아질수록 유기물의 연소로 인한 질량 손실은 커졌으나 밀도는 증가하는 것으로 나타났다. 또한 커피찌꺼기를 혼입했을 때는 시멘트 수화반응성이 저조하여 압축강도가 현저히 낮아졌다. 반면, 800 ℃에서 소성시킨 커피찌꺼기 애시는 수화반응이 원활하였으며, 압축강도는 OPC 모르타르와 동등한 수준으로 나타났다.

중발열량 석탄 가스를 사용하는 복합발전 사이클의 성능 및 NOx 배출 특성 (The Performance and the NOx Emission Characteristics of the Combined Cycle Using Medium-Btu Coal Gas)

  • 이찬;윤용승
    • 에너지공학
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    • 제9권4호
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    • pp.295-302
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    • 2000
  • 증발열량 석탄가스 연료를 사용하는 석탄가스와 복합 발전 플랜트의 성능 및 NOx 배출량을 동시에 예측하기 위한 모사 방법을 제시하였다. 본 방법은 복합 사이클의 열역학적 해석 기법을 토대로, 석탄가스화 복합발전 플랜트의 시스템 연계 및 석탄가스 연소에 의한 탈설계점 효과를 예측하는 모델들을 포함하고 있다. 본 방법에 의한 전산 모사 결과와 천연가스를 사용하는 복합발전소의 실제 시험 결과를 비교함으로써, 본 방법의 예측정확도를 검증하였다. 본 모사 방법을 이용하여, 서로 다른 4가지 석탄가스 연료에 대해, 공기 분리장치와의 다양한 연계 설계 조건에 따른 석탄가스화 복합발전 플랜트의 전체 성능, 운전 안전성 및 NOx 배출 특성들을 비교, 검토하였다.

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